[發(fā)明專(zhuān)利]一種機(jī)器人手眼定位方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410477611.5
• 申請(qǐng)日: 2014-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104260112A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊小亭;李漢舟;羅華;張棟棟
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安航天精密機(jī)電研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B25J19/00
• 分類(lèi)號(hào): B25J19/00;B25J19/04
• 代理公司: 西安智邦專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 陳廣民

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種定位方法，具體涉及一種機(jī)器人手眼定位方法。

背景技術(shù)

隨著科技的不斷進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化程度越來(lái)越高，機(jī)器人在提高生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)質(zhì)量、減低生產(chǎn)成本上的作用至關(guān)重要。機(jī)器人在生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用作為普遍，機(jī)器人在工作時(shí)如何準(zhǔn)確的獲取工件的位置是很重要的。

傳統(tǒng)的做法是在流水線上安裝機(jī)器人時(shí)，依靠機(jī)器人安裝的精度以及工件在流水線上的擺放精度去控制機(jī)器人在工作過(guò)程中對(duì)工件的定位；這種做法的弊端是顯而易見(jiàn)的，機(jī)器人的安裝精度以及工件的擺放精度都是人工控制，因此，機(jī)器人在工作時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)工件定位不準(zhǔn)的問(wèn)題，無(wú)法高效的完成工作。

為了解決這一問(wèn)題，目前，研發(fā)出一種機(jī)器人和搭配視覺(jué)系統(tǒng)取代人工對(duì)工件進(jìn)行定位的技術(shù)，該技術(shù)現(xiàn)已成為了流水線上一種經(jīng)典方式。

目前市場(chǎng)上的采用的機(jī)器人和視覺(jué)系統(tǒng)方式是：在工作機(jī)器人上安裝視覺(jué)系統(tǒng)，工作時(shí)，直接通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)工件進(jìn)行定位，然后視覺(jué)系統(tǒng)直接控制機(jī)器人進(jìn)行工作，但是，這種方式的只適用于定位范圍小的流水線使用。

因此，現(xiàn)在急需解決的問(wèn)題就是：如何實(shí)現(xiàn)對(duì)范圍大的流水線進(jìn)行準(zhǔn)確定位。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種適用于定位范圍大、定位精度高的機(jī)器人流水線作業(yè)的機(jī)器人手眼定位方法。

本發(fā)明的具體技術(shù)方案是：

1、一種機(jī)器人手眼定位方法，其特征在于：包括以下步驟：

1)建立視覺(jué)坐標(biāo)系：

1.1)選取基準(zhǔn)工件任意兩點(diǎn)為拍攝點(diǎn)，基準(zhǔn)工件上的其余點(diǎn)為計(jì)算點(diǎn)；設(shè)任意兩點(diǎn)記為B₁點(diǎn)和B₂；

1.2)調(diào)整流水線上基準(zhǔn)工件的位置，使得兩個(gè)拍攝點(diǎn)連線在圖像坐標(biāo)系中投影與圖像坐標(biāo)系的縱坐標(biāo)軸平行；

1.3)在基準(zhǔn)工件上貼上標(biāo)定板；所述標(biāo)定板上設(shè)置有點(diǎn)矩陣；點(diǎn)矩陣中每一行點(diǎn)的連線都與圖像坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)軸平行，每一列點(diǎn)連線與縱坐標(biāo)軸平行；將點(diǎn)矩陣中任意一點(diǎn)設(shè)為原點(diǎn)，原點(diǎn)水平方向上的所有點(diǎn)的連線為橫坐標(biāo)軸，原點(diǎn)豎直方向上的所有點(diǎn)的連線為縱坐標(biāo)軸，建立視覺(jué)坐標(biāo)系(x^v，y^v)；

2)計(jì)算各點(diǎn)在視覺(jué)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)：

2.1)根據(jù)標(biāo)定板上點(diǎn)矩陣中任意兩點(diǎn)的實(shí)際距離以及拍攝的任意兩點(diǎn)的像素值之差的比值計(jì)算實(shí)際物理尺寸系數(shù)；實(shí)際物理尺寸系數(shù)的具體計(jì)算式為：

K_x＝L/M_x，K_y＝L/M_y

其中，標(biāo)定板上點(diǎn)矩陣中任意兩點(diǎn)的實(shí)際距離為定值，設(shè)為L(zhǎng)；

M_x為拍攝的任意兩點(diǎn)橫坐標(biāo)方向上的像素值之差，M_y為拍攝的任意兩點(diǎn)縱坐標(biāo)方向上的像素值之差；

K_x為橫坐標(biāo)方向上的實(shí)際物理尺寸系數(shù)，K_y為縱坐標(biāo)方向上的實(shí)際物理尺寸系數(shù)為；

2.2)根據(jù)拍攝的B₁點(diǎn)的像素以及視覺(jué)坐標(biāo)系原點(diǎn)的像素值，計(jì)算B₁點(diǎn)在視覺(jué)坐標(biāo)系下的坐標(biāo)，具體計(jì)算式為：